DE2936637C2 - Handbremsventil für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Handbremsventil nach dem Oberbesriff des PatentansDruches 1.

Zur Betätigung von Bremsanlagen sind verschiedenartige Handbremsventile bekannt, welche entweder als direktwirkende oder als indirektwirkende Systeme arbeiten. Bei direkter Funktionsweise von derartigen Handbremsventilen wird zum Zwecke der Abbremsung die Verbindung zwischen einem Druckmittelanschluß und einer zu belüftenden Bremseinrichtung hergestellt Auf diese Weise werden zum Beispiel normale Betriebsbremszylhider an Kraftfahrzeugen belüftet um auf direkte Weise einen Bremsmechanismus zu beeinflussen. Bei indirekter Bremsbetätigung werden Handbremsventile bekannter Art verwendet, um z. B. durch Entlüften einer Federspeicherbremse deren Speicherfeder freizugeben, derart, daß dies über einen Kolben und eine Kolbenstange auf eine Bremsanlage einzuwirken vermag. Bei einer derartigen indirekten Abbremsung wird demnach mit Hilfe des Bremsventils eine Verbindung zwischen der druckführenden Druckkammer eines Federspeicherbremszyiinders und einem Auslaß hergestellt

Bekannt sind bereits Handbremsventile, weiche außer dem eigentlichen, direkt- oder indirektwirkenden Ventilmechanismus einen Schalter beeinflussen, welcher zur Betätigung einer im Kraftfahrzeug vorgesehenen Anlage dient Derartige Schalter sind als Mikroschalter elektrischer Wirkungsweise ausgebildet und steuern bei ihrer Betätigung durch das Handbremsventil ein Magnetventil einer im Kraftfahrzeug vorgesehenen Anlage. Es kann sich hierbei um Warnanlagen akustischer oder optischer Art handeln bzw. um automatisch auslösende Bremseinrichtungen.

Bekannt ist ferner ein Bremsventil (DE-AS 11 22 850) für die Druckluft-Reibungs- und die Druckluft-Motor-Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeuges. Bei einer derartigen Motor-Bremseinrichtung handelt es sich um eine Anlage, bei welcher mittels einer Drosselklappe der Austrittsquerschnitt im Auspuffsystem des Motors reduziert werden kann. Bremsventile dieser Art sind ais Fußbremsventil ausgestaltet, wobei beim Niedertreten des Bremspedals des Fußbremsventils ein an der Druckstange des Fußbremsventils ausgebildeter Bund gegenüber dem Schenkel eines Hebels zur Wirkung gelangt. Der Hebel wird hierdurch gedreht und beaufschlagt mit einem Ende einen pneumatischen Steuerkolben. Der Steuerkolben wirkt seinerseits gegenüber einem Ventilkörper, welcher von seinem Ventilsitz abgehoben werden kann, um Druckluft aus seinem Druckluftvorrat in die Motorbremsleitung gelangen zu lassen. Der hierbei beaufschlagte Motorbremszylinder wirkt in bekannter Weise auf die Drosselklappe ein und verursacht demnach die Motorbremsung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein mit einem Kipphebel versehenes Handbremsventil der eingangs genannten Art für Bremsanlagen so auszubilden, daß es verwendbar ist, um insbesondere zum Zwecke der Reduzierung der Schadstoffabgabe während des Leerlaufes eine in der Auspuffanlage eines Motors vorgesehene Drosselklappe zu schließen bzw. um diese Drosselklappe wieder zu öffnen, wenn vom Leerlaufbetrieb des Motors auf Lastbetrieb übergegangen wird. Die hierfür erforderliche zeitlich gestufte Betätigung der pneumatischen Reibungsbremse und der pneumatischen Motorbremse soll mit Hilfe eines einzelnen, vom Kipphebel bewegten Betätigungselements vollziehbar sein.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalendes Patentanspruches 1.

Das Handbremsventil wirkt besonders vorteilhaft, da

die Betätigung des Handbremsventils als auch die Betätigung des Pneumatikzylinders der Drosselklappe direkt gekoppelt sind, d. h. vorzugsweise werden die Pneumadkzylinder der Drosselklappe betätigt wenn der Kipphebel des Handbremsventils in der Park- bzw. Feststell- bremsposition einrastet In dieser Position des Handbremsventils ist im allgemeinen Leerlaufposition des Motors gegeben. Während die Betätigung des Handbremsventils und demnach die Betätigung des Pneumatikzylinders der Drosselklappe manuell durchzuführen sind, ±Il entsprechend Drehung des Kipphebels zwischen Fahrstellung und Feststellbremsposition, geschieht die Rückführung des Handbremsventils nach Lösung der Arretierung desselben und entsprechender Entlüftung des Pneumatikzylinders der Drosselklappe is selbsttätig, da Handbremsventile derartiger Konstruktionen mit Rückstellorganen versehen sind, so mit Rückholfedern, welche den Kipphebel jeweils in die Fahrstellung zurückdrehen.

Obwohl die Druckbeaufschlagung des Pneumatikzylinders zum Zwecke des Schließens der Drosselklappe vorzugsweise begonnen wird, kurz bevor der Schaltknopf des Handbremsventils in der Parkbremsstellung einrastet ist es auch möglich, mit Hilfe von Einstellmitteln die pneumatische Vorrichtung zur Betätigung des Pneumatikzylinders erst dann wirksam werden zu lassen, wenn der Kipphebel aus der Parkbremsstellung hinaus in eine nachgeordnete Stellung, so in eine Kontrollstellung, bewegt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Anmeldungsgegenstandes sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme der Zeichnung erläutert.

F i g. 1 ist eine Schnittansicht eines für indirekte Bremsbetätigung ausgelegten Handbremsventils unter Darstellung der zusätzlich im Ventilgehäuse vorgesehenen pneumatisch wirkenden Vorrichtung zur Beaufschlagung eines (nicht dargestellten) Pneumatikzylin- ders einer Drosselklappe. Die Einzelteile dieser Vorrichtung sind in einer Wirkposition wiedergegeben, welche der in F i g. 1 strichliert und gebrochen wiedergegebenen Position des Kipphebels des Handbremsventils entspricht.

Fig.2 ist eine der Fig. 1 entsprechende, um 180° gedrehte Schnittansicht des Handbremsventils unter Darstellung des für indirekte Bremsbetätigung ausgelegten Ventilmechanismus;

F i g. 3 ist eine zweiteilige Schnittansicht von Linie A-A und von Linie ß-ßin Fi g. 1.

In Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein für indirekte Bremsbetätigung geeignetes Handbremsventil dargestellt, welches einen in einem Ventilkopt 1 geführten Kipphebel 3 aufweist. Dieser ist durch eine Schaltkulisse 5 schwenkbar geführt und steht mit einer Exzenterscheibe 7 in Verbindung. Die Exzenterscheibe 7 trägt einen Nocken 9, welcher auf eine in F i g. 2 dargestellte Kolbenstange 11 einzuwirken vermag. Die Kolbenstange 11 trägt an ihrem unteren Ende einen Betätigungsteil so 13, weicher durch eine in der Position einstellbare und arretierbare Schraube 15 gebildet sein kann. Der Betätigungsteil wirkt gegenüber einem Ventilkörper 17, welcher unter der Verspannung einer Feder steht und abgedichtet im Ventilgehäuse 19 geführt ist. In das Ventilge- häuse münden ein Anschluß 21, welcher an einen Druckluftvorrat angeschlossen ist, und ein Anschluß 23, welcher zu einem Verbraucher führt, im vorliegenden Fall zu den Federspeicherzylindern einer Hilfs- und Feststellbremsanlage. Innerhalb des Ventilgehäuses 19 ist fernerhin ein Stufungskolben 25 geführt auf welchen eine Stufungsfeder 27 einwirkt Der Stufungskolben besitzt an seinem gemäß Darstellung (F i g. 2) unteren Kolbenteil einen Ventilsitz 29, welcher zusammen mit dem Ventilteller 31 des Ventilkörpers 17 einen Einlaß bildet während der Betätigungsteil 13 zusammen mit dem Ventilteller 31 einen Auslaß bildet Dieser Auslaß steht mit einer Entlüftungsleitung 33 am Ende des Ventilgehäuses in Verbindung.

Die zur Betätigung des dargestellten Handbremsventils dienende Exzenterscheibe 7 kann hohl ausgebildet sein, wobei sich im Inneren der Exzenterscheibe ein RÜcksteUelement z. B. eine Rückhotfeder, befindet Die Rückholfeder ist so vorgespannt eingebaut, daß sie den Kipphebel 3 in die in Fig. 1 und 2 dargestellte, der Fahrstellung entsprechende Lage dreht. Aus dieser Lage heraus wird der Kipphebel manuell gerichtet gedreht wobei sich die unter der Verspannung einer Stützfeder 35 dienende Kolbenstange 11 nach oben gerichtet bewegt d. h. sie folgt der abflachenden Bahn des Nockens 9. Im Verlaufe dieser nach oben gerichteten Bewegung folgt der gleichfalls durch eine Feder vorgespannte Ventilkörper 17 dieser Bewegung, so daß sich der Ventilteller an den Ventilsitz 29 des Stufungskolbens 25 anlegt Der Einlaß - gebildet durch den Ventilsitz 29 und den Ventilteller 31 — wird dadurch geschlossen, während gleichzeitig der Auslaß — gebildet durch den Betätigungsteil 13 und den Ventilteller 31 - geöffnet wird. Der nunmehr voll an der Unterseite des Stufungskolbens anstehende Vorratsdruck verschiebt den Stufungskolben aus der in Fig.2 dargestellten Lage nach oben, so daß bei entsprechendem gleichzeitig?.! Drehen des Kipphebels ein feinfühliges Abstufen der mit Federspeicherbremszylindern ausgerüsteten Hilfsbremsanlage möglich ist Gleichzeitig kann hierbei die Betätigung der Anhänger-Bremsanlage ausgelöst werden. Ist nach dem abgestuften Entlüften Vollbremsstellung erreicht dann ist der Auslaß und die Verbindung in die Entlüftungsleitung 33 geöffnet derart, daß die über den Anschluß 23 angeschlossene Federspeicherzylinder-Bremsanlage entlüftet ist. Bei Fahrzeugen mit Anhängerbetrieb wird der Anhänger bei Betätigung der Hilfsbremse stufbar über ein nachgeschaltetes Anhängersteuerventil mitgebremst Bei Erreichen der Vollbremsstellung, welche in F i g. 1 und 2 jeweils strichliert angedeutet ist, rastet der Kipphebel automatisch ein, d. h. ein aus F i g. 3 ersichtlicher Ansatz 37 taucht unter der Verspannung der im Kipphebel vorgesehenen Feder 39 in eine in der Schaltkulisse 5 vorgesehene Kulissenöffnung ein und verbleibt in dieser Position. Dies ist sogenannte Feststellposition des Handbremsventils. Aus dieser Position heraus kann der Kipphebel gedrückt und durch weiteres Drehen betätigt werden, um den Schaltschaft 41 in die sogenannte Prüf- bzw. Kontrollstellung des Handbremsventils zu bewegen. In dieser Position gestattet das Handbremsventil eine Kontrolle der alleinigen Bremswirkung der Feststellbremsanlage des Zugfahrzeuges bei Ausschaltung der Betriebsbremsanlage im Anhänger.

Innerhalb des Ventilgehäuses 19 ist eine pneumatisch wirkende Vorrichtung vorgesehen, mit welcher Pneumatikzylinder zur Betätigung einer Drosselklappe im Auspuffsystem des Fahrzeugs beaufschlagbar sind. Fig. 1 veranschaulicht einen in einer Bohrung 43 des Ventilgehäuses 19 angeordneten, durch eine Feder 45 verspannten Kolben 47, welcher durch die Kraft der

vorgenannten Feder gegen einen am inneren Ende der Bohrung 43 vorgesehenen Ventilsitz 49 andrückbar ist. Der Kolben 47 ist am gemäß F i g. 1 unteren Ende unter Abdichtung gegenüber dem Ventilgehäuse geführt und ist hohl ausgebildet, d. h„ er weist einen mit der Außenluft in Verbindung stehenden Kanal 51 auf. In axialer Verlängerung der Bohrung 43 erstreckt sich eine Bohrung 53, in welcher ein Betätigungskolben 55 verschiebbar geführt ist. Der Betätigungskolben 55 (F i g. 1 und 3) trägt an seinem gemäß Darstellung oberen Ende eine in ihrer Position verstellbare Einstellschraube 57, welche in nachfolgend beschriebener Weise durch einen Betätigungshebel 59 (Fig.3) betätigbar ist, um den Betätigungskolben 55 zu verschieben. Der Betätigungshebel 59 ist vorzugsweise in Form eines Umlenkhebels auf is einer gehäusefest vorgesehenen Schneide 61 gelagert und kann durch den vorstehend beschriebenen Nocken 9 in der Darstellung nach F i g. 3 im Uhrzeigersinn gedreht werden, wenn der Nocken 9 entsprechend Drehung durch den Kipphebel 3 eine Position erreicht hat, die sich unmittelbar vor der Parkbremsstellung bzw. Feststellbremsung des Handbremsventils befindet. Kurz bevor der Kipphebel 3 die in F i g. 1 bzw. 2 dargestellte strichliniert angedeutete Feststell- bzw. Parkbremsposition erreicht, in welcher der Ansatz 37 unter Verspannung der Feder 39 in die in der Schaltkulisse vorgesehene Kulissenöffnung eintaucht, beginnt der Nocken 9, gegenüber dem Betätigungshebel 59 wirksam zu werden, wie dies in F i g. 3 veranschaulicht ist, d. h. der Nocken 9 hebt das gemäß Fig.3 linke Ende des Betätigungshebels 59 an, so daß dieser um die Schneide 61 drehend auf die Einstellschraube 57 drückt und dadurch der Betätigungskolben 55 nach unten gerichtet gedrückt wird. Wenn sich der Kipphebel in der vorstehend genannten Parkbremsposition befindet, also in dieser unter der Verspannung der Feder 39 eingerastet ist, dann ist natürlich auch die Position des Betätigungskoibens 55 entsprechend Beaufschlagung durch den Betätigungshebel 59 festgelegt

Gemäß Darstellung nach F i g. 1 ist die Bohrung 43 mit einem Anschluß 63 verbunden, welcher an einen gesonderten Druckmittelvorrat angeschlossen ist Die Bohrung 53 steht ihrerseits mit einem Anschluß 65 in Verbindung, welcher an den die Abgasklappe betätigenden pneumatischen Antrieb angeschlossen ist Hierbei kann es sich um einen direktwirkenden Pneumatikzylinder handeln, dessen Kolbenstange auf das Gestänge einer im Auspuffrohr drehbaren Drosselklappe einwirkt

Nimmt der Kipphebel 3 die in F i g. 1 und 2 dargestellte, lediglich strichliert wiedergegebene Position ein, dann befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel der Betätigungskolben 55 in einer Position, in welcher sich der an der Oberseite des Kolbens 47 befindliche Ventilteller 67 vom Ventilsitz 49 gelöst hat derart daß die Druckmittelverbindung zwischen dem Anschluß 63 und dem Anschluß 65 hergestellt ist Dies bedeutet daß das über den gesonderten Druckmittelvorrat und den Anschluß 63 anstehende Druckmittel, so Druckluft, den Kolben 47 an dessen Außenseite passieren kann und über die am Ventilsitz 49 bestehende offene Verbindung, die Bohrung 53 und den Anschluß 65 in den die Drosselklappe des Auspuffsystems beaufschlagenden Pneumatikzylinder gelangt In dieser Position arbeitet der Motor des Kraftfahrzeuges bei eingelegter Park- bzw. Feststellbremse im Leerlauf, wcbei durch die zumindest teilweise geschlossene Drosselklappe verhindert wird, daß Schadstoffe in die Außenluft gelan

Wird die Parkbremse gelöst, so geschieht dies in bekannter Weise durch Ziehen am Kipphebel 3, um den Ansatz 37 (F i g, 2) aus der in der Schaltkulisse vorgesehenen Kulissenöffnung herauszuheben, wonach der Kipphebel, ausgehend von der in F i g. 1 und 2 strichliniert dargestellten Position unter Wirkung der in der Exzenterscheibe vorgesehenen Rückholfeder selbsttätig in die mit ausgezogenen Linien in F i g. 1 und 2 dargestellte Fahrposition zurückkehrt. Dies bedeutet, daß sich der Nocken 9 von der Unterseite des Betätigungshebels 59 löst und der Betätigungskolben 55 durch den durch die Feder 45 verspannten Kolben 47 nach oben gerichtet gedrückt wird. Dabei löst sich das in der Darstellung nach F i g. 1 untere Ende des Betätigungskolbens 55 vom Ventilteller 67, während sich der Ventilteller an den Ventilsitz 49 anlegt. Somit ist die Druckmittelverbindung zwischen dem Anschluß 63 und dem Anschluß 65 unterbrochen, während die Verbindung zwischen dem Anschluß 65 und dem zur Entlüftung dienenden Kanal 51 hergestellt ist. Der die Drosselklappe betätigende Pneumatikzylinder wird also über den Anschluß 65, die Bohrung 53 und den im Kolben 47 vorgesehenen Kanal 51 entlüftet.

Bei entsprechender Anordnung des Betätigungskolbens 55, des Kolbens 47 und des Ventilsitzes 49 ist es auch möglich, die Betätigung eines Pneumatikzylinders für die Drosselklappe indirekt vorzunehmen. In diesem Fall wird der Pneumatikzylinder, welcher als Federspeicherzylinder ausgebildet ist, bei in Parkbremsstellung gerücktem Kipphebel entlüftet um das Gestänge der Drosselklappe durch die Speicherfeder zu betätigen. Kehrt der Kipphebel dagegen nach Lösung seiner Arretierung selbsttätig in die Fahrtstellung zurück, so wird in Umkehrung der vorstehend beschriebenen Wirkungsweise der Federspeicherzylinder belüftet, um die Wirkung der Speicherfeder und somit die Betätigung der Drosselklappe aufzuheben.

Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Handbremsventils ist es demnach möglich, eine im Kraftfahrzeug an entfernter Position vorgesehene pneumatische Einrichtung zu betätigen, so z. B. den Pneumatikzylinder für den Antrieb einer Drosselklappe, ohne daß es eines elektrischen Schalters am Handbremsventil und eines gesonderten, im allgemeinen teueren Mikroventils für eine derartige pneumatische Anlage bedarf. Bei Verwendung für die Betätigung einer Drosselklappe im Auspuffsystem eines Kraftfahrzeugs ist es von besonderer Bedeutung, daß die Betätigung der Drosselkörper in Abhängigkeit von der Betätigung der Bremsanlage des Kraftfahrzeugs vollzogen wird, da z. B. im Leerlauf im allgemeinen Parkbremsstellung besteht und hierbei vermieden werden "soll, daß die im Leerlauf anfallenden Schadstoffe über das Auspuffsystem ins Freie gelangen.

Das Handbremsventil kann auch in an sich bekannter Weise als einen Drehhebel aufweisendes Ventil ausgebildet sein, wobei ein derartiger Drehhebel um die Längsachse des Ventilgehäuses drehbar ist Bei derartigen Konstruktionen wird am Drehhebel ein Kulissen-Betätigungselement verwendet, welches entsprechend Drehung aus der Fahrtstellung in die Parkbremsstellung oder in eine andere Bremsposition auf den vorstehend beschriebenen Betätigungskolben einzuwirken vermag.

Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel geschieht der Antrieb des pneumatischen Zylinders der Drosselklappe im Auspuffsystem des Kraftfahrzeugs über die Druckluft eines an den Anschluß 63 angeschlossenen.

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gesonderten Druckmittelvorrats. Sollten es die beste henden Vorschriften zulassen, so ist es auch möglich, den für den Bremsventilmechanismus vorgesehenen Druckmittelvorrat mit dem Anschluß zu verbinden.	20
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen	25
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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Handbremsventil für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einer Vorrichtung zur Steuerung einer Motorbetriebsparameter beeinflussenden Anlage, insbesondere zur Steuerung einer Drosselklappe im Abgassystem eines Kraftfahrzeuges, wobei im Ventilgehäuse des Handbremsventils zusätzlich zum Bremsventilmechanismus für die Reibungsbremse ein pneumatischer, bei Betätigung des Handbremsventil wirkender Schalter zur Druckversorgung eines pneumatischen Antriebs für die zu steuernde Anlage vorgesehen ist, bei Verwendung eines im Gehäuse des Handbremsventils drehbar geführten, mit einem Betätigungselement zur Betätigung des mit dem Bremsventilmechanismus verbundenen Kipphebels, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Schalter einen im Ventilgehäuse (J9) geführten, bei Drehbewegung des Betätigungselements durch dieses verschiebbaren Kolben (47) zur Steuerung der Verbindung zwischen einer Druckluftquelle und dem pneumatischen Antrieb der zu steuernden Anlage enthält

2. Handbremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement aus einer an sich bekannten, mit dem Kipphebel verbundenen Exzenterscheibe (7) besteht, weiche einen Nocken (9) zur drehpositionsabhängigen Betätigung des Ventilmechanismus für die pneumatische Reibungsbremse als auch zur drehpositionsabhängigen Betätigung des pneumatischen Schalters aufweist

3. Handbremsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (9) der Exzenterscheibe gegenüber einem als Wiegehebel ausgebildeten Betätigungshebel (59) zur Wirkung gelangt, welcher auf einer gehäusefesten Schneide drehbar geführt ist und auf einen Betätigungskolben (55) einwirkt, welcher seinerseits den Kolben (47) zu verschieben vermag, derart, daß der Nocken (9) an einem Ende des Betätigungshebels andrückt und das entgegengesetzte Ende des Betätigungshebels bei Drehung desselben den Betätigungskolben (55) verschiebt.

4. Handbremsventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Betätigungshebel (59) beaufschlagte Endteil des Betätigungskolbens (55) aus einer positionsveränderlichen Einstellschraube (57) gebildet ist.

5. Handbremsventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Betätigungskolben (55) verschiebbare Kolben (47) mit einer Feder (45) in Richtung des Betätigungskolbens verspannt ist, wobei ein am Kolben (47) ausgebildeter, dem Betätigungskolben zugewandter Ventilteller (67) mit diesem ein Auslaßventil zur Entlüftung des pneumatischen Zylinders der Drosselklappe im Abgassystem des Kraftfahrzeuges bildet, und daß der Ventilteller (67) mit einem gehäusefesten Ventilsitz (49) ein Einlaßventil zur Verbindung des pneumatischen Zylinders mit einem Druckmittelvorrat bildet.